張廣麗

【摘? ? 要】在現(xiàn)代科技進(jìn)步的趨勢(shì)下，“人工智能+大數(shù)據(jù)”能夠?yàn)槌踔形锢斫逃聵I(yè)發(fā)展增添動(dòng)力，扎實(shí)推進(jìn)教學(xué)信息化的進(jìn)程。而國(guó)家發(fā)布的各類(lèi)前瞻性規(guī)劃文件，也為初中物理教師指明了教育方向，教師需要利用“人工智能+大數(shù)據(jù)”來(lái)優(yōu)化教學(xué)，不斷培養(yǎng)初中階段學(xué)生對(duì)新興科技的興趣，助力其未來(lái)在相關(guān)領(lǐng)域深耕，并獲得舉世矚目的佳績(jī)。本文從四個(gè)方面論述了“人工智能+大數(shù)據(jù)”在初中物理教學(xué)中的應(yīng)用策略。

【關(guān)鍵詞】人工智能? 大數(shù)據(jù)? 初中物理? 教學(xué)策略

中圖分類(lèi)號(hào)：G4? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.3969/j.issn.1672-0407.2021.11.031

“人工智能+大數(shù)據(jù)”能夠作為新興科技來(lái)推動(dòng)社會(huì)發(fā)展，進(jìn)而促進(jìn)國(guó)家的綜合實(shí)力提升。為了培養(yǎng)高素質(zhì)的國(guó)家建設(shè)“后備軍”，初中物理教師應(yīng)該在教學(xué)中合理地應(yīng)用“人工智能+大數(shù)據(jù)”，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和探究興趣，發(fā)掘其對(duì)相關(guān)領(lǐng)域探索的潛能，使其發(fā)揮主觀能動(dòng)性，并在教師的引領(lǐng)下不斷開(kāi)拓創(chuàng)新，成長(zhǎng)為新時(shí)代社會(huì)發(fā)展所需要的高素質(zhì)人才。

一、立足教學(xué)科普人工智能

融合人工智能與日常物理教學(xué)，可以進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使其能夠站在不同的角度認(rèn)識(shí)物理，準(zhǔn)確理解自然界中的抽象物理現(xiàn)象，利用所學(xué)知識(shí)來(lái)解釋復(fù)雜的物理規(guī)律，從而形成良好的感知能力。為此，教師需要立足教學(xué)來(lái)科普人工智能，將抽象復(fù)雜的內(nèi)容進(jìn)行直觀的呈現(xiàn)，使學(xué)生在了解不同素材的同時(shí)轉(zhuǎn)換自我認(rèn)知模式，從理性角度理解不同物理現(xiàn)象。比如，可以在授課過(guò)程中播放我國(guó)自主研發(fā)的“天問(wèn)一號(hào)”火星探測(cè)器從火星表面?zhèn)鬏敾貋?lái)的影像片段，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和愛(ài)國(guó)情懷。教師抓住時(shí)機(jī)來(lái)科普其中的全息投影、硬件設(shè)備、電力、數(shù)據(jù)傳輸?shù)葍?nèi)容，使學(xué)生將對(duì)先進(jìn)科技的感性崇拜轉(zhuǎn)換為理性認(rèn)識(shí)，明白不同的操作系統(tǒng)能夠應(yīng)用于教育、軍工、航天、工業(yè)等多種領(lǐng)域，從而結(jié)合自我認(rèn)知來(lái)討論其中涉及的物理知識(shí)，不僅能夠加深學(xué)習(xí)的印象，還可以深度理解人工智能在實(shí)際生活中的各種應(yīng)用[1]。

二、大數(shù)據(jù)夯實(shí)薄弱知識(shí)點(diǎn)

大數(shù)據(jù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用，不僅可以精準(zhǔn)地分析教學(xué)中亟待改進(jìn)之處，而且能夠準(zhǔn)確地識(shí)別出學(xué)生在學(xué)習(xí)中的薄弱環(huán)節(jié)，甚至還能作為先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)來(lái)激發(fā)學(xué)生的探究熱情，使其發(fā)揮主觀能動(dòng)性來(lái)學(xué)習(xí)物理知識(shí)，切實(shí)提升課堂質(zhì)量。初中物理教師要合理利用大數(shù)據(jù)來(lái)夯實(shí)學(xué)生的薄弱知識(shí)點(diǎn)，適時(shí)為學(xué)生提供各類(lèi)豐富的學(xué)習(xí)資源，拓展教學(xué)路徑，激發(fā)學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)的熱情，進(jìn)而促進(jìn)其綜合素質(zhì)能力全面發(fā)展。比如，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)來(lái)分析學(xué)生對(duì)望遠(yuǎn)鏡、成像、聚光、電磁、信號(hào)等知識(shí)的理解程度，從而開(kāi)展有針對(duì)性的教育，夯實(shí)薄弱知識(shí)點(diǎn)。再介紹“中國(guó)天眼”的研發(fā)歷程，使學(xué)生能夠明白“中國(guó)天眼”射電望遠(yuǎn)鏡是人類(lèi)迄今為止最強(qiáng)大的天文設(shè)備，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)可以將探測(cè)得到的眾多數(shù)據(jù)進(jìn)行整合、存儲(chǔ)，提供海量的天文信息。講解“中國(guó)天眼”中的光學(xué)望遠(yuǎn)鏡原理、電磁波信號(hào)收集、射電信號(hào)接收、可視圖像集成等物理知識(shí)，切實(shí)增強(qiáng)學(xué)生對(duì)薄弱知識(shí)點(diǎn)的理解[2]。

三、延伸課堂拓寬物理視域

物理視域是決定學(xué)生學(xué)習(xí)高度的一個(gè)重要因素，為了進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，培養(yǎng)其對(duì)先進(jìn)科技的探究熱情，教師要適當(dāng)延伸課堂，拓寬學(xué)生的物理視域，使其能夠在理解高端科技的同時(shí)明白其中涉及的物理原理，從而樹(shù)立起近景目標(biāo)，逐步實(shí)現(xiàn)自己的遠(yuǎn)大理想，助力中國(guó)科技事業(yè)邁入新階段。比如，教師可以介紹時(shí)下熱門(mén)的智能運(yùn)動(dòng)手環(huán)，展示可觸碰式大數(shù)據(jù)交互體驗(yàn)系統(tǒng)，講解其中涉及的光學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)以及相對(duì)論知識(shí)，使學(xué)生明白運(yùn)動(dòng)提醒、心率監(jiān)測(cè)、睡眠記錄等功能的物理原理。再鼓勵(lì)學(xué)生闡述生活中其他可穿戴式智能設(shè)備，由教師為其闡述其中涉及的物理知識(shí)，從而引申出大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)相關(guān)研究，講解人工智能對(duì)新物理誕生的推動(dòng)作用，有效拓寬學(xué)生的物理視域，使學(xué)生明白復(fù)雜的大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)在研發(fā)階段通過(guò)物理模型實(shí)現(xiàn)了較大的突破，為世界科技領(lǐng)域做出了重大貢獻(xiàn)，使學(xué)生樹(shù)立起崇高志向，立志為國(guó)家科技事業(yè)學(xué)習(xí)、奮斗[3]。

四、巧用大數(shù)據(jù)做智能實(shí)驗(yàn)

學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中能夠直觀地感受物理，進(jìn)而加深學(xué)習(xí)印象。因此，初中教師要巧用大數(shù)據(jù)來(lái)引導(dǎo)學(xué)生做智能實(shí)驗(yàn)，憑借創(chuàng)新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式激發(fā)學(xué)生的動(dòng)手興趣，切實(shí)提升其綜合實(shí)踐能力，加深其對(duì)人工智能的理解，從而理解大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用理念。講解人耳無(wú)法聽(tīng)辨的不同聲音，將超聲波收發(fā)模塊連接到智能終端設(shè)備上，讓學(xué)生在電子屏幕上進(jìn)行操作，完成超聲波檢測(cè)實(shí)驗(yàn)。根據(jù)電子屏幕上的波段提示來(lái)分辨超聲波的特征，加深對(duì)超聲波的理解，明白智能設(shè)備中的大數(shù)據(jù)技術(shù)原理。再出示智能體脂稱(chēng)，引導(dǎo)學(xué)生將腳底接觸在體脂稱(chēng)的不同傳感器上進(jìn)行測(cè)試，通過(guò)智能軟件中的信息來(lái)了解自己的身體成分，明白大數(shù)據(jù)原理在人工智能設(shè)備中的應(yīng)用，進(jìn)而在實(shí)驗(yàn)中獲得良好的情感體驗(yàn)。再普及超聲波碎結(jié)石、亞健康檢測(cè)、心率測(cè)驗(yàn)等相關(guān)技術(shù)在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用，讓學(xué)生結(jié)合所做的實(shí)驗(yàn)體會(huì)人工智能的趣味性和實(shí)用性，切實(shí)提高物理學(xué)習(xí)的質(zhì)量和效率。

五、結(jié)束語(yǔ)

物理教師需要把握初中階段學(xué)生之間發(fā)展的差異性和不平衡性，辯證看待不同階段學(xué)生的認(rèn)知能力，采取合理的方式來(lái)講解物理知識(shí)。要靈活運(yùn)用“人工智能+大數(shù)據(jù)”，立足于教學(xué)科普，為學(xué)生夯實(shí)薄弱知識(shí)點(diǎn)，合理地延伸課堂來(lái)拓寬學(xué)生的物理視域，引導(dǎo)學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中轉(zhuǎn)變思路，提升綜合實(shí)踐能力水平，掌握物理學(xué)習(xí)的技巧，從而不斷提高學(xué)習(xí)質(zhì)量和學(xué)習(xí)效率。

參考文獻(xiàn)

[1]張躍林.談多媒體技術(shù)在初中物理教學(xué)中的有效應(yīng)用[J].計(jì)算機(jī)產(chǎn)品與流通，2018（12）：206.

[2]郭秀虎.信息技術(shù)在初中物理教學(xué)中的應(yīng)用[J].西部素質(zhì)教育，2020，6（03）：125，127.

[3]趙軍.初中物理精準(zhǔn)教學(xué)課堂的構(gòu)建及實(shí)踐[J].科技資訊，2020，18（10）：122，124.